• 제목/요약/키워드: Optical quenching

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다양한 온도의 Age-hardening에 따른 14K Yellow Gold의 경도변화

  • 윤돈규;서진교;박종완
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2011
  • Yellow gold는 아름다운 광택과 손쉬운 가공성의 장점 때문에 장신구를 비롯한 다양한 분야에서 그 활용 가치가 매우 높다. 본 연구에서는 yellow gold의 hardness 강화 및 품질향상을 위하여 다양한 열처리 조건 별 기계적 특성 변화를 비교 관찰 하였다. 열처리 전 yellow gold alloy의 구성성분을 조사하기 위하여 EPMA와 ICP-MS를 사용하여 정성분석 및 정량분석 결과를 수치화 하였다. 총 44개의 14K yellow gold를 사용하여 $750^{\circ}C$, 30 min 의 조건에서 solid solution treatment 후 $200{\sim}350^{\circ}C$ 온도 범위에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 age-hardening을 실시하였다. 또한 열처리 전과 후 grain 들의 배열 및 size 변화를 관찰하기 위해 식각을 실시하였다. 식각된 시료는 optical microscope (OM)을 통해 각 열처리 조건에 따라 전 후 변화를 관찰 하였다. 열처리 전 14K yellow gold의 hardness의 평균값은 120.6 Hv를 나타내었다. Solid solution treatment 후 hardness는 95.7 Hv로 평균값이 감소하였고, age-hardening 후에는 14K yellow gold는 $260^{\circ}C$에서 159.8 Hv, $270^{\circ}C$에서 170.2 Hv로 열처리 전에 비해 약 41% 증가된 결과를 나타내었다. 하지만 $270^{\circ}C$ 부터는 over-aging 현상을 나타내었다. OM 분석 결과 열처리 전 불균일했던 grain들의 배열이 solid solution treatment 및 quenching 후 다소 균일해 짐을 확인할 수 있었고, grain size 또한 열처리 전에 비해 증가함을 알 수 있었다. Solid solution treatment 후 모든 시료의 hardness 값이 전반적으로 감소하였다가 age-hardening을 통해 grain들의 배열이 점차 안정화 되면서 hardness가 증가 하였고, over-aging 구간에서는 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. 이 결과로 우리는 14K yellow gold에 대한 age-hardening 최적조건을 도출 하였고, 각 열처리 조건 별 grain 배열 상태의 변화를 관찰 할 수 있었다.

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용융상태에서의 silicon과 carbon의 반응에 관한 연구 (A study on th reaction between silicon in melt and carbon)

  • M.J. Lee;B.J. Kim;S.M. Kang;J.K. Choi;B.S. Jeon;Keun Ho Orr
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.336-346
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    • 1994
  • 용융 silicon과 carbon 입자가 어떠한 반응관계를 나타내는가를 알아보기 위하여 sili-con만으로 된 powder와 silicon에 carbon을 0.2wt%의 비율로 혼합한 powder와 silicon에 carbon을 0.2wt%의 비율로 혼합한 powder를 silicon의 용융점 이사의 고온인 $1450^{\circ}C, 1550^{\circ}C, 1650^{\circ}C, 1700^{\circ}C$에서 각각 1시간, 4시간을 유지시킨 다음 quenching시켜 각각의 조건에 따른 반응의 정도 및 상의 분포와 morphology의 분석을 통해 melt sili-con의 morphology 변화,carbon이 함유된 silicon의 조건에 따른 물성변화 및 SiC의 형성여부를 조사하기 위하여 광학현미경과 SEM, XRD등을 이용하여 시편의 미세구조 및 결정화 양상을 관찰하였다. 용융점 이상의 온도에서 quartz는 연화하여 분해반응을 일으켜 산소를 내놓고 이것이 silicon과 결합하여 SiO로써 기체상태로 휘발하게 되어 silicon melt에 산소침투로 인항 표면결함을 형성하며, liquid silicon속에 용융되어 있던 carbonrhk 불순물로써 grain boundary를 따라 존재 하고 있는 미반응의 carbon이 용융상태 silicon과 반응하여 SiC를 형성한다. SiC 결정은 고화계 면에서 발생하게 되며 생성되는 결정은 ${\alpha}-SiC$이었다.

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CO2레이저 비임을 이용한 표면경화 처리중 형성된 AISI 4140의 잔류응력에 관한 연구 (A Study on the Residual Stress of AISI 4140 Formed during Surface Hardening Treatment by using the CO2 Laser Beam)

  • 박근웅;이준범;한유희;이상윤
    • 열처리공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.289-299
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    • 1996
  • This study has been performed to investigate into some effects of power density and traverse speed of laser beam on the microstructure, hardness and residual stress of AISI 4140 treated by laser surface hardening technique. Optical micrograph has shown that large martensite and a small amount of retained austenite in outermost surface layer and fine lath martensite in inner surface hardened layer are formed under the condition of a given power density and traverse speed. Hardness measurements have revealed that as the power density increases at a given 2.0m/min of the traverse speed, the maximum hardness values of outermost surface hardened layer is increased from Hv=635 to Hv=670. X-ray analysis for residual stress has exhibited that low compressive residual stress values are obtained in center point of the cress section of surface hardened layer with in mid point between the edge and the center point, about 1.5mm from the center point, due simply to a difference in self-quenching rate. It has been shown that the higher the power density at a given traverse speed and the olwer the traverse speed at a given power density, the more the compressive residual stress values are increased due to an increase in the input heat of laser beam.

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Fabrication of Microcrystalline NaPbLa(WO4)3:Yb3+/Ho3+ Phosphors and Their Upconversion Photoluminescent Characteristics

  • Lim, Chang Sung;Atuchin, Victor V.;Aleksandrovsky, Aleksandr S.;Denisenko, Yuriy G.;Molokeev, Maxim S.;Oreshonkov, Aleksandr S.
    • 한국재료학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.741-746
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    • 2019
  • New triple tungstate phosphors NaPbLa(WO4)3:Yb3+/Ho3+ (x = Yb3+/Ho3+ = 7, 8, 9, 10) are successfully fabricated by microwave assisted sol-gel synthesis and their structural and frequency upconversion (UC) characteristics are investigated. The compounds crystallized in the tetragonal space group I41/a and the NaPbLa(WO4)3 host have unit cell parameters a = 5.3927(1) and c = 11.7961(3) Å, V = 343.05(2) Å3, Z = 4. Under excitation at 980 nm, the phosphors have yellowish green emissions, which are derived from the intense 5S2/5F45I8 transitions of Ho3+ ions in the green spectral range and strong 5F55I8 transitions in the red spectral range. The optimal Yb3+:Ho3+ ratio is revealed to be x = 9, which is attributed to the quenching effect of Ho3+ ions, as indicated by the composition dependence. The UC characteristics are evaluated in detail under consideration of the pump power dependence and Commission Internationale de L'Eclairage chromaticity. The spectroscopic features of Raman spectra are discussed in terms of the superposition of Ho3+ luminescence and vibrational lines. The possibility of controlling the spectral distribution of UC luminescence by the chemical content of tungstate hosts is demonstrated.

Chromogenic and Fluorogenic Polymer Systems for Optical Sensing and Patterning

  • Lee, Taek-Seung;Kim, Tae-Hyeon;Kim, Tae-Hoon;Choi, Moon-Soo;Kim, Hyung-Jun;Kwak, Chan-Gyu;Lee, Jung-Hyo;Lee, Chi-Han
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.175-175
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    • 2006
  • Considering the number of chemosensors that have been developed for the sensing of metal ions, only a few chemosensors for fluoride anion have been described in the literature that are based on fluorescent or chromogenic responses. We performed colorimetric anion sensing based on the binding of anion analytes with hydrogen donor group in polymer backbone resulting in naked-eye color change and fluorescent quenching. Our challenges using hydrogen donor moiety was designed effectively are continuing in order for high selectivity and sensitivity for ultimate applications such as fluid solution sensing in biomolecules and gas vapor sensing.

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Pressure Sensitive Paint의 성능비교 및 경사충돌분류의 압력장 측정 (Performance Comparison of Pressure Sensitive Paint and Pressure Field Measurement of Oblique Impinging Jet)

  • 이상익;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권7호
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    • pp.1031-1038
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    • 2002
  • The pressure sensitive paint (PSP) has recently received a considerable attention in the fields of aerodynamics and fluid mechanics as a new revolutionary optical technique to measure pressure fields on a body surface. In this study, the feasibility and effectiveness of the PSP pressure field measurement technique have been investigated experimentally. Seven different PSP formulations including two porphyrins(PtOEP and PtTFPP) and four polymers(Polystyrene, cellulous acetate butyrate, GP-197 and Silicon-708) were tested to check the performance and characteristics of each combination. The static calibration of each PSP formulation was carried out in a constant-pressure chamber. The PSP technique was applied to an oblique impinging jet flow to measure variation of pressure field on the impinging plate at on oblique jet angle of ${\theta}=60^{\circ}$. Pressure field images were captured by an 12bit intensified CCD(ICCD, $1K{\times}1K$)camera. As a result, the dynamic response of PSP depends on the oxygen permeability of polymer and the photochemical interaction between luminophore and polymer as well as the reaction of luminophore itself. The reaction of luminophore was changed by employing different polymers. In conclusion, Among 7 PSP formulation tested, the combination of PtTFPP and cellulous acetate butyrate show the best performance. In addition, the detail pressure field of an oblique high-speed impinging jet was measured effectively using the PSP technique.

펄스폭 연속가변 Quenched Dye Laser (Continuous pulse width variable quenched dye laser)

  • 황선우;이영주;김성훈;최종운
    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.152-156
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    • 1999
  • 여기밀도 변화에 따른 펄스폭 연속 가변 Quenched Dye Laser(Q이)를 설계 제작하여 그 동작 특성을 분석하였다. 펌핑광원은 펄스폭 20 ns(FWHM), 에너지 150mJ의 XecCl 엑시머 레이저를 사용하였으며, 색소레이저의 활성매질은 Rhodamine 6G로서 에탄올(ethanol)용액에 2.5$\times$10-3[mol/l]의 농도로 용해되었다. 활성길이 5 nm인 색소셀에서 서로 평행한 양면을 공진기로 구성하여 색소레이저의 이완발진 출력특성을 얻었다. 이완발진의 펄스열에서 단일 펄스를 추출하기 위해 QDL를 구성하였다. QDL의 펄스폭을 가변하기 위해 초점거리 f=150 mm 접속렌즈를 이동시켜 색소셀에 조사되는 공간적 펌핑폭을 조절함으로써 여기밀도를 8.8$\times$1023[cm-3s-1]~2.8$\times$1023[cm-3s-1]까지 가변시켰다. 공간적 펌핑폭에 따른 펄스폭 가변 실험을 수행한 결과 QDL의 발진 펄스폭이 86 ps~201 ps 사이에서 연속적으로 가변됨을 알 수 있었다.

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$Tb^{3+}$를 첨가한 Borosilicate 유리속에서 일어나는 에너지 전달과 Cross-Relaxation (Energy Transfer and Cross-Relaxation in $Tb^{3+}$-doped Borosilicate Glasses)

  • 김중환;문병기;오학태;김학수;윤수인;서효진;설정식
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.149-154
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    • 1990
  • $Tb^{3+}$이온을 첨가한 borosilicate 유리속에서 일어나는 에너지전달을 연구하기 위하여 $Tb^{3+}$이온의 농도에 따른 형광방출의 세기 및 $^5D_3$$^5D_4$ 준위의 형광수명시간을 측정.분석하였다. $Tb^{3+}$이온농도가 증가하면 cross-relaxation에 의해 $^5D_3$ 준위의 상태밀도가 줄어드는 대신에 $^5D_4$ 준위의 상태밀도가 증가했다. 그리고 이 상호작용은 전기 쌍극자-전기쌍극자 상호작용이며 임계작용거리는 13$\AA$이었다. 또 5D4 형광방출을 소광시키는 원인이 되는 $^5D_4$$\longrightarrow$$^5D_4$형의 에너지전달은 그 임계작용거리가 3.5$\AA$으로 나타났다.

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BaSiO3:RE3+ (RE = Sm, Eu) 형광체의 합성과 광학 특성 (Synthesis and Optical Properties of BaSiO3:RE3+ (RE = Sm, Eu) Phosphors)

  • 조신호
    • 한국재료학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.356-362
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    • 2019
  • $BaSiO_3:RE^{3+}$ (RE = Sm or Eu) phosphor powders with different concentrations of activator ions are synthesized using the solid-state reaction method. The effects of the concentration of activator ions on the structural, photoluminescent, and morphological properties of the barium silicate phosphors are investigated. X-ray diffraction data reveals that the crystal structure of all the phosphors, regardless of the type and the concentration of the activator ions, is an orthorhombic system with a main (111) diffraction peak. The grain particles agglomerate together to form larger clusters with increasing concentrations of activator ions. The emission spectra of the $Sm^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors under excitation at 406 nm consist of an intense orange band at 604 nm and three weak bands centered at 567, 651, and 711 nm, respectively. As the concentration of $Sm^{3+}$ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increase, reach maxima at 5 mol% of $Sm^{3+}$ ions, and then decrease significantly with further increases in the $Sm^{3+}$ concentration due to the concentration quenching phenomenon. For the $Eu^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors, a strong red emission band at 621 nm and several weak bands are observed. The optimal orange and red light emissions of the $BaSiO_3$ phosphors are obtained when the concentrations of $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$ ions are 5 mol% and 15 mol%, respectively.

이중의 광학적 변화를 이용한 다공성 실리콘 가스센서 제작 (Dual Photonic Transduction of Porous Silicon for Sensing Gases)

  • 고영대;김성진;장승현;박철영;손홍래
    • 한국진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.99-104
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    • 2007
  • [ $Febry-P{\acute{e}}rot$ ] 프린지 패턴 (fringe pattern)과 광발광성 (photoluminescence, PL)의 광학적 성질을 동시에 가지고 있는 다공성 실리콘을 이용하여 가스센서를 개발하였다. 다공성 실리콘 샘플은 p-type 실리콘 웨이퍼 (boron-doped, <100> orientation, resistivity $1{\sim}10{\Omega}$)를 이용하여 전기화학적 식각을 통하여 만들어 졌다. 다공성 실리콘 샘플들은 열적 산화 방법과 hydrosilylation 방법을 통하여 그 표면이 수소로 종결된 다공성 실리콘 (Si-H)과 산화된 다공성 실리콘(Si-OH), 두 가지 각각 다른 표면 성질을 갖는 다공성 실리콘을 제작 하였다. 준비된 두 가지 다른 다공성 실리콘 칩들은 메탄올, 아세톤, 헥산, 그리고 톨루엔의 증기에 노출 시켰을 때 Febry-P rot 프린지 패턴의 변화나 PL의 변화를 관측하여 다공성 실리콘을 이용한 VOCs (volatile organic compounds) 센서로서의 응용에 대하여 연구하였다. $Febry-P{\acute{e}}rot$ 프린지 패턴은 유기 물질의 증기압이 클수록 단파장으로 이동하는 폭이 컸고, 광 발광성은 극성도가 큰 물질일수록 소강현상이 크게 일어나는 것을 알 수 있었다.